Риск модификации иммунного ответа организма работников сельскохозяйственного производства от воздействия биологического фактора

Сохраняют актуальность и приоритетность вопросы своевременного выявления работающих, нуждающихся в углублённом обследовании; обоснования критериев формирования групп риска с учётом оценки ранних неспецифических реакций организма в целях своевременного обеспечения рациональных схем организации лечебно-оздоровительных мероприятий.

Проведён системный поиск и анализ современной отечественной и зарубежной литературы по обозначенной тематике.

Гигиенические исследования свидетельствуют, что в составе комплекса факторов рабочей среды превалируют пыли респирабельного характера, химические вещества, условно-патогенные сапрофитные микроорганизмы.

В результате адсорбции на частицах пыли микроорганизмы способны запускать развитие патологических процессов, с последующим высвобождением медиаторов воспаления. В процессах формирования воспаления респираторного тракта принимают участие и иные взаимосвязанные и взаимообусловленные молекулярные механизмы.

Сохранение баланса уровней про- и противовоспалительных регуляторных белков — цитокинов является основой для поддержания адекватного равновесия и формирования антиинфекционного иммунитета.

В качестве основного органа, способного выполнить функции барьера для предотвращения распространения инфекционного агента в нижние отделы респираторного тракта являются эпителиальные клетки.

Анализ научной литературы свидетельствует о существенном вкладе микробной обсеменённости воздуха рабочей зоны сапрофитными микроорганизмами в развитие иммуноопосредованной общесоматической, производственно обусловленной и профессиональной заболеваемости. Недостаточно работ по чёткому раскрытию закономерностей иммунного реагирования, стадийности показателей эндогенных механизмов защиты, позволяющих обосновать проведение своевременных диагностических мероприятий и качественное медицинское наблюдение работников.

Участие авторов:
Масягутова Л.М. — концепция и дизайн исследования, написание текста;
Бакиров А.Б. — концепция и дизайн исследования;
Гизатуллина Л.Г. — написание текста;
Абдрахманова Е.Р. — подбор и перевод литературы;
Рафикова Л.А. — подбор и перевод литературы;
Кабирова Э.Ф. — подбор и перевод литературы.
Все авторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Дата поступления: 14.11.2022 / Дата принятия к печати: 01.12.2022 / Дата публикации: 23.12.2022

1. Попова А.Ю. Проблемы и тенденции профессиональной заболеваемости работников сельского хозяйства Российской Федерации. Здоровье населения и среда обитания. 2016; 9: 4-9.

2. Безрукова Г.А., Данилов А.Н., Спирин В.Ф., Новикова Т.А. Современные тренды профессиональной заболеваемости работников сельского хозяйства. Проблемы социальной гигиены, здравоохранения и истории медицины. 2019; 27(6): 1003-7. https://doi.org/10.32687/0869-866X-2019-27-6-1003-1007

3. Онищенко Г.Г., Ракитский В.Н., Синода В.А., Трухина Г.М., Луценко Л.А., Сухова А.В. Сохранение здоровья работников при внедрении здоровье- и ресурсосберегающей технологии. Здравоохранение Российской Федерации. 2015; 6(59): 4-8.

4. Попова А.Ю., Гурвич В.Б., Кузьмин С.В., Мишина А.Л., Ярушин С.В. Современные вопросы оценки и управления риском для здоровья. Гигиена и Санитария. 2017; 12(96): 1125-9. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2017-96-12-1125-1129

5. Бухтияров И.В., Кузьмина Л.П., Головкова Н.П., Чеботарёв А.Г., Лескина Л.М., Хелковский-Сергеев Н.А., Котова Н.И. Обоснование платформы стандартов на основе оценки риска нарушения здоровья работников предприятий ведущих отраслей экономики. Медицина труда и промышленная экология. 2021; 61(3): 155-60.

6. Данилов А.Н., Безрукова Г.А., Спирин В.Ф. Современные аспекты профпатологической помощи работникам сельского хозяйства. Здоровье населения и среда обитания. 2019; 6: 19-26. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2019-315-6-19-25

7. Бушуева Т.В., Рослая Н.А., Вараксин А.Н., Гагарина М.С., Широкова О.В., Шастин А.С., Артеменко Е.П., Шалаумова Ю.В., Ведерникова М.С., Лабзова А.К. Иммунологический скрининг как этап формирования иммунокомпрометированной профессиональной когорты для вакцинации против пневмококковой инфекции. Здоровье населения и среда обитания. 2021; 6(339): 78-83. https://doi.org/10.35627/2219-5238/2021-339-6-78-83

8. Измеров Н.Ф., Бухтияров И.В., Прокопенко Л.В., Шиган Е.Е. Реализация глобального плана действий ВОЗ по охране здоровья работающих в Российской Федерации. Медицина труда и промышленная экология. 2015; 9: 4-10.

9. Масягутова Л.М., Бакиров А.Б., Симонова Н.И., Гизатуллина Л.Г. Лабораторное обоснование этапности и объема профилактических мероприятий при работе в условиях микробного загрязнения воздуха рабочей зоны. Клиническая лабораторная диагностика. 2018; 9: 584-7. https://doi.org/10.18821/0869-2084-2018-63-9-584-587

10. Pornpimol Kongtip, Noppanun Nankongnab, Redeerat ahaboonpeeti, Sasivimol Bootsikeaw et al. Differences among Thai Agricultural Workers’ Health, Working Conditions, and Pesticide Use by Farm. Type Work Expo Health. 2018; 62(2): 167-81. https://doi.org/10.1093/annweh/wxx099

11. Grzywacz J.G., Alterman T., Gabbard S. et al. Job control, psychological demand, and farmworker health: Evidence from the national agricultural workers survey. J. Occup. Environ. Med. 2014; 56(1): 66-71. https://doi.org/10.1097/JOM.0000000000000025

12. Cherry N., Burstyn I., Beach J., Senthilselvan A. Mental health in Alberta grain farmers using pesticides over many years. Occup Med (Lond). 2012; 62(6): 400-6. https://doi.org/10.1093/occmed/kqs136

13. Kirychuk S.P., Reynolds S.J., Koehncke N.K. et al. Endotoxin and dust at respirable and nonrespirable particle sizes are not consistent between cage- and floor-housed poultry operations. Ann. Occup. Hyg. 2010; 54: 824-32. https://doi.org/10.1093/annhyg/meq047

14. Landsbergis P.A., Grzywacz J.G., LaMontagne A.D. Work organization, job insecurity, and occupational health disparities. Am J Ind Med. 2014; 57(5): 495-515. https://doi.org/10.1002/ajim.22126

15. Eastman C., Schenker M.B., Mitchell D.C., Tancredi D.J., Bennett D.H., Mitloehner F.M. Acute pulmonary function change associated with work on large dairies in California. J Occup Environ Med. 2013; 55(1): 74-9. https://doi.org/10.1097/JOM.0b013e318270d6e4

16. Tual S., Lemarchand C., Boulanger M., Dalphin J.C., Rachet B., et al. Exposure to Farm Animals and Risk of Lung Cancer in the AGRICAN Cohort. Am J Epidemiol. 2017; 186(4): 463-72. https://doi.org/10.1093/aje/kwx125

17. Lamprecht B., Schirnhofer L., Kaiser B., Studnicka M., Buist A.S. Farming and the prevalence of non-reversible airways obstruction: results from a population-based study. Am J Ind Med. 2007; 50(6): 421-6. https://doi.org/10.1002/ajim.20470

18. Бабанов С.А., Байкова А.Г. Особенности иммунологического профиля при различных фенотипах профессиональной бронхиальной астмы. Терапевт. 2021; 7: 19-26. https://doi.org/10.33920/MED-12-2107-03

19. Васильева О.С., Кузьмина Л.П., Черняк А.В., Кравченко Н.Ю., Коляскина М.М. Профессиональные факторы и роль индивидуальной восприимчивости к развитию и течению бронхолегочных заболеваний. Пульмонология. 2021; 31(4): 463-8. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2021-31-4-463-468

20. Peeters P.M., Wouters E.F., Reynaert N.L. Immune homeostasis in epithelial cells: evidence and role of inflammasome signaling reviewed. J. Immunol. Res. 2015; 2015: 828264. https://doi.org/10.1155/2015/828264

21. Palazon-Riquelme P., Lopez-Castejon G. The inflammasomes, immune guardians at defence barrier. Immunology. 2018; 155(3): 320-30. https://doi.org/10.1111/imm.12989

22. Seo G.Y., Giles D.A., Kronenberg M. The role of innate lymphoid cells in response to microbes at mucosal surfaces. Mucosal Immunol. 2020; 13(3): 399-412. https://doi.org/10.1038/s41385-020-0265-y

23. Ye M., Beach J., Martin J.W., Senthilselvan A. Pesticide exposures and respiratory health in general populations. J Environ Sci (China). 2017; 51: 361-70. https://doi.org/10.1016/j.jes.2016.11.012

24. Senthilselvan A., Coonghe W.V.L., Beach J. Respiratory health, occupation and the healthy worker effect. Occup Med (Lond). 2020; 70(3): 191-9. https://doi.org/10.1093/occmed/kqaa023

25. George C.L., Jin H., Wohlford-Lenane C.L., O'Neill M.E., Phipps J.C., O'Shaughnessy P., Kline J.N., Thorne P.S., Schwartz D.A. Endotoxin responsiveness and subchronic grain dust-induced airway disease. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2001; 280(2): L203-13. https://doi.org/10.1152/ajplung.2001.280.2.L203

26. Charavaryamath C., Juneau V., Suri S.S., Janardhan K.S., Townsend H., Singh B. Role of Toll-like receptor 4 in lung inflammation following exposure to swine barn air. Exp. Lung Res. 2008; 34: 19-35.

27. Senthilselvan A., Dosman J.A., Chénard L., Burch L.H., Predicala B.Z. et al. Toll-like receptor 4 variants reduce airway response in human subjects at high endotoxin levels in a swine facility. J Allergy Clin Immunol. 2009; 123(5): 1034-1040.e2. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2009.02.019

28. Федина И.Н., Панкова В.Б., Серебряков П.В. Патология верхних дыхательных путей: профессиональные риски. Российская ринология. 2018; 26(4): 35-39. https://doi.org/10.17116/rosrino20182604135

29. Масягутова Л.М., Бакиров А.Б. Иммунологические показатели у работников различных животноводческих производств в условиях микробной нагрузки. Гигиена и санитария. 2019; 98(9): 972-7. https://doi.org/10.18821/0016-9900-2019-98-9-972-977

30. Alemu Basazin Mingude, Getachew Yideg Yitbarek, Mitku Mammo Taderegew BMC Chronic respiratory symptoms and pulmonary function status in Ethiopian agricultural workers: a comparative study Gashaw Garedew Woldeamanuel. Pulm Med. 2020; 20: 86. https://doi.org/10.1186/s12890-020-1120-3

31. von Schéele I., Larsson K., Palmberg L.Interactions between alveolar epithelial cells and neutrophils under pro-inflammatory conditions. Eur Clin Respir J. 2014; 1. https://doi.org/10.3402/ecrj.v1.24545

32. Elisabeth A.J. Spierenburg, Lidwien A.M. Smit, Esmeralda J.M. Krop et al. Wouters Occupational endotoxin exposure in association with atopic sensitization and respiratory health in adults: Results of a 5-year follow-up. PLoS One. 2017; 12(12). https://doi.org/10.1371/journal.pone.0189097

33. Sundblad B.M., von Scheele I., Palmberg L., Olsson M., Larsson K. Repeated exposure to organic material alters inflammatory and physiological airway responses. Eur Respir J. 2009; 34(1): 80-8. https://doi.org/10.1183/09031936.00105308

34. Girard M., Israël-Assayag E., Cormier Y. Impaired function of regulatory T-cells in hypersensitivity pneumonitis. Eur Respir J. 2011; 37(3): 632-9. https://doi.org/10.1183/09031936.00055210

35. Ivetic A., Hoskins Green H.L., Hart S.J. L-selectin: A Major Regulator of Leukocyte Adhesion, Migration and Signaling. Front Immunol. 2019; 10: 1068. https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.01068

36. Poole J.A., Wyatt T.A., Von Essen S.G., Hervert J., Parks C., Mathisen T., Romberger D.J. Repeat organic dust exposure-induced monocyte inflammation is associated with protein kinase C activity. J Allergy Clin Immunol. 2007; 120(2): 366-73. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2007.04.033

37. Poole J.A., Alexis N.E., Parks C., MacInnes A.K., Gentry-Nielsen M.J., Fey P.D. et al. Repetitive organic dust exposure in vitro impairs macrophage differentiation and function. J Allergy Clin Immunol. 2008; 122(2): 375-82, 382.e1-4. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2008.05.023 Epub 2008 Jun 27.

38. Gounni A.S. The high-affinity IgE receptor (FcepsilonRI): a critical regulator of airway smooth muscle cells? Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2006; 291(3): L312-21. https://doi.org/10.1152/ajplung.00005.2006

39. Wu Y.F., Li Z.Y., Dong L.L., Li W.J., Wu Y.P., Wang J., Chen H.P., et al. Inactivation of MTOR promotes autophagy-mediated epithelial injury in particulate matter-induced airway inflammation. Autophagy. 2020; 16(3): 435-50. https://doi.org/10.1080/15548627.2019.1628536

40. Poole Jill A., Kielian Tammy, Wyatt Todd A., Gleason Angela M., Stone Jeremy, Kelsey Palm. Et al. Romberger Organic dust augments nucleotide-binding oligomerization domain (NOD2) expression via an NF-{kappa}B pathway to negatively regulate inflammatory responses. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2011; 301(3): L296-306. https://doi.org/10.1152/ajplung.00086.2011

41. Lea S.R., Reynolds S.L., Kaur M., Simpson K.D., Hall S.R., Hessel E.M., Singh D. The effects of repeated Toll-like receptors 2 and 4 stimulation in COPD alveolar macrophages.Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 2018; 13: 771-780. https://doi.org/10.2147/COPD.S97071

42. Bui T.M., Wiesolek H.L., Sumagin R. ICAM-1: A master regulator of cellular responses in inflammation, injury resolution, and tumorigenesis. J Leukoc Biol. 2020; 108(3): 787-99. https://doi.org/10.1002/JLB.2MR0220-549R

43. Arthur Ataam J., Mercier O., Lamrani L., Amsallem M., Arthur Ataam J. et al. ICAM-1 promotes the abnormal endothelial cell phenotype in chronic thromboembolic pulmonary hypertension. J Heart Lung Transplant. 2019; 38(9): 982-96. https://doi.org/10.1016/j.healun.2019.06.010

44. Lv G., Fan J. Silencing ICAM-1 reduces the adhesion of vascular endothelial cells in mice with immunologic contact urticaria. Gene. 2020; 760: 144965. https://doi.org/10.1016/j.gene.2020.144965

45. Bella J., Rossmann M.G. ICAM-1 receptors and cold viruses. Pharm Acta Helv. 2000; 74(2-3): 291-7. https://doi.org/10.1016/s0031-6865(99)00056-4

46. Poole J.A., Wyatt Todd A., Debra J. Romberger, Elizabeth Staab, Samantha Simet, et al. MyD88 in lung resident cells governs airway inflammatory and pulmonary function responses to organic dust treatment. Respir. Res. 2015; 16: 111. https://doi.org/10.1186/s12931-015-0272-9

47. Dickinson J.D., Sweeter J.M., Staab E.B., Nelson A.J., Bailey K.L., et al. MyD88 controls airway epithelial Muc5ac expression during TLR activation conditions from agricultural organic dust exposure. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2019; 316(2): L334-L347. https://doi.org/10.1152/ajplung.00206.2018

48. Soni S., Wilson M.R., O'Dea K.P., Yoshida M., Katbeh U., Woods S.J., Takata M. Alveolar macrophage-derived microvesicles mediate acute lung injury. Thorax. 2016; 71(11): 1020-9. https://doi.org/10.1136/thoraxjnl-2015-208032

49. Remo Frei, Caroline Roduit, Christian Bieli, Susanne Loeliger, Marco Waser, Annika Scheynius. Expression of genes related to anti-inflammatory pathways are modified among farmers' children. PLoS One. 2014; 9(3): e91097. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0091097

50. Gassner-Bachmann M., Wüthrich B. Farmers' children suffer less from hay fever and asthma. Dtsch Med Wochenschr. 2000; 125(31-32): 924-31. https://doi.org/10.1055/s-2000-6778

51. Weinstein L., Revuelta A., Pando R.H. Catecholamines and acetylcholine are key regulators of the interaction between microbes and the immune system. Ann. N. Y. Acad. Sci. 2015; 1351; 9: 39-51.

52. Medzhitov R. Recognition of microorganisms and activation of the immune response. Nature. 2007; 449(7164): 819-26. https://doi.org/10.1038/nature06246

53. Thaiss C.A., Zmora N., Levy M., Elinav E. The microbiome and innate immunity. Nature. 2016; 535(7610): 65-74. https://doi.org/10.1038/nature18847

54. Hillion S., Arleevskaya M.I., Blanco P., Bordron A., Brooks W.H., Cesbron J.Y., Kaveri S., Vivier E., Renaudineau Y. The Innate Part of the Adaptive Immune System. Clin Rev Allergy Immunol. 2020; 58(2): 151-4. https://doi.org/10.1007/s12016-019-08740-1

55. Li C., Li J., Ni H. Crosstalk Between Platelets and Microbial Pathogens. Front Immunol. 2020; 11: 1962. https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.01962

56. Ильина, Н.И. Клиническая иммунология и иммуноопосредованные воспалительные заболевания. Российский аллергологический журнал. 2010; 2: 54-7.

57. Петров Р.В., Хаитов Р.М., Черешнев В.А. Физиология иммунной системы: клеточные и молекулярно-биологические механизмы. Вестник Российского фонда фундаментальных исследований. 2017; S1: 96-119. https://doi.org/10.22204/2410-4639-2017-094-02S-96-119

58. Черешнев В.А., Черешнева М.В. Экология и патология. В сборнике: Высокие технологии, определяющие качество жизни. Материалы II Международной научной конференции. Пермский государственный национальный исследовательский университет. 2018: 5-11.